Tetrafluorhydrazin
Tetrafluorhydrazin je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem N2F4, která patří mezi fluoridy dusíku. Je to bezbarvý, nehořlavý reaktivní plyn, fluorovaný analog hydrazinu.
| Tetrafluorhydrazin | |
|---|---|
 | |
 | |
| Obecné | |
| Systematický název | Tetrafluorhydrazin |
| Anglický název | Tetrafluorohydrazine |
| Německý název | Tetrafluorhydrazin |
| Sumární vzorec | N2F4 |
| Vzhled | bezbarvý plyn |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 10036-47-2 10086-47-2 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 233-114-6 |
| PubChem | 24845 |
| UN kód | 1955 |
| SMILES | FN(F)N(F)F |
| InChI | InChI=1S/F4N2/c1-5(2)6(3)4
Key: GFADZIUESKAXAK-UHFFFAOYSA-N |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 104,008 g/mol |
| Teplota tání | −164,5 °C (−264,1 °F; 108,6 K)[1] |
| Teplota varu | −73 °C (−99 °F; 200 K)[1] |
| Hustota | 4,6 kg/m3 |
| Tlak páry | 2,40 MPa (20 °C) |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Tetrafluorhydrazin se vyrábí z fluoridu dusitého pomocí železného katalyzátoru nebo fluoridu železnatého.
Příprava editovat
Tetrafluorhydrazin lze připravit redukcí fluoridu dusitého. Fluorid dusitý reaguje s kovem za zvýšené teploty, například s mědí, která se oxiduje na fluorid měďný:[2]
- 2 NF3 + 2 M → N2F4 + 2 MF
Vlastnosti editovat
Tetrafluorhydrazin je při pokojové teplotě bezbarvý plyn, který kondenzuje při −73 °C a tuhne při −164,5 °C.
V rovnováze jsou přítomny dva konformery, gauche a trans forma. Stejně jako u hydrazinu je trans forma energeticky výhodnější – v tomto případě přibližně o 2 kJ·mol−1. Bariéra mezi oběma konformacemi je 12,5 kJ·mol−1:[2]
-fluoridGG.png)
Délka vazby N-N je148 pm a vazby N-F je 139 pm.[2] Tetrafluorhydrazin je velmi reaktivní a silné fluorační a oxidační činidlo.[2]
Tetrafluorhydrazin je v rovnováze se svým monomerem fluoridem dusnatým:[3]
- N2F4 ⇌ 2 •NF2
Při pokojové teplotě je tetrafluorhydrazin disociován z 0,7 % do formy fluoridu dusnatého při tlaku 5 mmHg (670 Pa). Při nárůstu teploty na 225 °C již převažuje fluorid dusnatý z 99 %.[4]
Energie potřebná k rozbití vazby N-N v tetrafluorhydrazinu je 20,8 kcal/mol (87 kJ/mol) se změnou entropie 38,6 eu.[4] Pro porovnání v dimeru oxidu dusičitého je potřeba pro rozbití vazby N-N 14,6 kcal/mol (61 kJ/mol), v dimeru oxidu dusnatého to je 10,2 kcal/mol (43 kJ/mol) a v hydrazinu to je 60 kcal/mol (250 kJ/mol). Entalpie vzniku tetrafluorhydrazinu je 8,227 kcal/mol (34,421 kJ/mol).[5]
Využití editovat
Tetrafluorhydrazin je využíván při některých syntézách jako prekurzor nebo katalyzátor. V roce 1959 se uvažovalo o jeho využití, jako vysokoenergetického kapalného okysličovadla, v některých raketových palivech.[6] Tetrafluorhydrazin se používá také v organické syntéze jako oxidační činidlo pro raketová paliva.[7]
Tetrafluorhydrazin se využívá také při přípravě nitridu lithného:
Bezpečnost editovat
Tetrafluorhydrazin je vysoce nebezpečná látka, která exploduje v přítomnosti organických materiálů.[7]
Je to toxická látka, která dráždí kůži, oči a plíce. Je to také neurotoxin, který může způsobit methemoglobinémii. Může být smrtelné vdechnutí nebo absorpce tetrafluorhydrazinu kůží. Páry mohou být dráždivé a korozivní. Kontakt s touto chemikálií může způsobit popáleniny a vážná zranění. Při požáru tetrafluorhydrazinu vznikají dráždivé, žíravé a toxické plyny. Páry ze zkapalněného plynu jsou zpočátku těžší něž vzduch a šíří se po zemi.[7]
Tetrafluorhydrazin exploduje a nebo se vznítí při kontaktu s redukčními činidly při pokojové teplotě, včetně vodíku, uhlovodíků, alkoholů, thiolů, aminů, amoniaku, hydrazinů, dikyanu, nitroalkanů, alkylberylnatých sloučenin, silanů, boranů a práškových kovů. Dlouhodobé vystavení kontejneru s tetrafluorhydrazinem teplu může způsobit jeho prudké roztržení a explozi. Tetrafluorhydrazin může explodovat sám při vysokých teplotách nebo nárazem, když je pod tlakem. Při zahřátí a rozkladu na vzduchu tvoří silně toxické výpary fluoru a oxidy dusíku.[7]
Došlo k fatálnímu případu, kdy během otevírání ventilů pro kontrolu tlaku došlo k explozi, která jednoho muže zabila a dalšího zranila.[7]
Odkazy editovat
Reference editovat
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Tetrafluorohydrazine na anglické Wikipedii a Stickstoff(II)-fluorid na německé Wikipedii.
- ↑ a b GREENWOOD. Chemistry of the Elements. [s.l.]: Elsevier Science & Technology Books book s. Dostupné online. ISBN 978-0-08-037941-8. (anglicky) Google-Books-ID: z0a1AAAACAAJ.
- ↑ a b c d HOLLEMAN, Arnold F.; WIBERG, Egon; WIBERG, Nils. Lehrbuch der anorganischen Chemie. [s.l.]: de Gruyter 2033 s. Dostupné online. ISBN 978-3-11-012641-9. (německy)
- ↑ JÄGER, Susanne; VON JOUANNE, Jörn; KELLER-RUDEK, Hannelore. F Fluorine. Příprava vydání Dieter Koschel, Peter Kuhn, Peter Merlet, Sigrid Ruprecht, Joachim Wagner. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg Dostupné online. ISBN 978-3-662-06341-5, ISBN 978-3-662-06339-2. DOI 10.1007/978-3-662-06339-2. (anglicky) DOI: 10.1007/978-3-662-06339-2.
- ↑ a b BOHN, Robert K.; BAUER, Simon Harvey. An electron diffraction study of the structures of NF2 and N2F4. Inorganic Chemistry. 1967-02, roč. 6, čís. 2, s. 304–309. Dostupné online [cit. 2023-11-25]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic50048a024. (anglicky)
- ↑ Nitrogen difluoride. www.chem.msu.su [online]. [cit. 2023-11-24]. Dostupné online.
- ↑ Tetrafluorohydrazine (A New High Energy Liquid Oxidizer). web.archive.org [online]. 2007-03-12 [cit. 2023-11-25]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2007-03-12.
- ↑ a b c d e PUBCHEM. Tetrafluorohydrazine. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2023-11-25]. Dostupné online. (anglicky)
Související články editovat
Externí odkazy editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Tetrafluorhydrazin na Wikimedia Commons
